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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022187419
(43)【公開日】2022-12-19
(54)【発明の名称】アルミニウム製フィン材及び着氷霜抑制剤
(51)【国際特許分類】
F28F 1/32 20060101AFI20221212BHJP
F28F 1/12 20060101ALI20221212BHJP
F28F 13/18 20060101ALI20221212BHJP
F28F 21/08 20060101ALI20221212BHJP
【ＦＩ】
F28F1/32 G
F28F1/12 G
F28F1/32 Y
F28F13/18 B
F28F13/18 Z
F28F21/08 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021095449
(22)【出願日】2021-06-07
(71)【出願人】
【識別番号】000001199
【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所
(71)【出願人】
【識別番号】304024430
【氏名又は名称】国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】切石 まどか
(72)【発明者】
【氏名】竹中 真
(72)【発明者】
【氏名】西田 美佳
(72)【発明者】
【氏名】安藤 鷹
(72)【発明者】
【氏名】館山 慶太
(72)【発明者】
【氏名】小島 徹也
(72)【発明者】
【氏名】松村 和明
(57)【要約】
【課題】着氷霜の抑制効果に優れた着氷霜抑制皮膜層を有するアルミニウム製フィン材を提供する。
【解決手段】アルミニウム板と前記アルミニウム板の表面に形成された皮膜層とを有し、前記皮膜層が、両性ポリリジン誘導体を含む着氷霜抑制皮膜層を備える、アルミニウム製フィン材。
【選択図】図１
【解決手段】アルミニウム板と前記アルミニウム板の表面に形成された皮膜層とを有し、前記皮膜層が、両性ポリリジン誘導体を含む着氷霜抑制皮膜層を備える、アルミニウム製フィン材。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルミニウム板と前記アルミニウム板の表面に形成された皮膜層とを有し、
前記皮膜層が、両性ポリリジン誘導体を含む着氷霜抑制皮膜層を備える、アルミニウム製フィン材。
前記皮膜層が、両性ポリリジン誘導体を含む着氷霜抑制皮膜層を備える、アルミニウム製フィン材。
【請求項2】
前記両性ポリリジン誘導体のアニオン性基が側鎖に下記構造を有する、請求項１に記載のアルミニウム製フィン材。
（式中、Ｒは直接結合、又は、炭素数１～５の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。）
【化1】
【請求項3】
前記着氷霜抑制皮膜層が架橋剤をさらに含む、請求項１又は２に記載のアルミニウム製フィン材。
【請求項4】
前記皮膜層が、耐食性皮膜層、親水性皮膜層、及び潤滑性皮膜層からなる群より選ばれる少なくとも１種をさらに備える、請求項１～３のいずれか１項に記載のアルミニウム製フィン材。
【請求項5】
前記アルミニウム板と前記皮膜層との間に下地処理層をさらに備える、請求項１～４のいずれか１項に記載のアルミニウム製フィン材。
【請求項6】
両性ポリリジン誘導体を含む、着氷霜抑制剤。
【請求項7】
前記両性ポリリジン誘導体のアニオン性基が側鎖に下記構造を有する、請求項６に記載の着氷霜抑制剤。
（式中、Ｒは直接結合、又は、炭素数１～５の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。）
【化2】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アルミニウム製フィン材に関し、特に、空調機等の熱交換器に好適に用いられるアルミニウム製フィン材に関する。また、本発明は、アルミニウム製フィン材にも適用可能な着氷霜抑制剤にも関する。
【背景技術】
【0002】
熱交換器は、ルームエアコン、パッケージエアコン、冷凍ショーケース、冷蔵庫、オイルクーラ、ラジエータなどの様々な分野の製品に用いられている。熱交換器のフィンの材料としては、熱伝導性、加工性、耐食性などに優れるアルミニウムやアルミニウム合金が一般的である。プレートフィン式やプレートアンドチューブ式の熱交換器は、フィン材が狭い間隔で並列した構造を有している。
【0003】
熱交換器のフィン材は、表面温度が露点以下になると結露水が付着した状態になる。フィン材の表面の親水性が低い場合には、付着した結露水の接触角が大きくなるため、水飛びと呼ばれる生活環境中における飛散が生ずる。また、かかる結露水が合わさって大きくなると、隣接するフィン材間にブリッジを形成し、フィン材間の通風路を閉塞し、通風抵抗が増大する。
このような水飛びの防止や通風抵抗の低減を目的として、例えば特許文献１には、フィン材の表面に親水性皮膜を塗布、形成する技術が提案されている。
このような水飛びの防止や通風抵抗の低減を目的として、例えば特許文献１には、フィン材の表面に親水性皮膜を塗布、形成する技術が提案されている。
【0004】
一方で、空調機を暖房運転した場合等には、熱交換器の表面温度が氷点以下となり、フィン材の表面に付着した結露水は霜や氷となり、着氷霜状態となる。親水性を高め過ぎると、上記着氷霜がかえって生じやすくなる。着氷霜により、フィン材間が閉塞されると熱交換器の熱交換効率が大幅に低下するため、除霜運転等が必要となる。
【0005】
そこでフィン材への着氷霜を抑制するための技術が種々検討されている。例えば特許文献２では、空気側伝熱面表面に臨界表面張力が２０ｄｙｎ／ｃｍ以下のフルオロアルコキシシランを化学吸着させて、最表面にＣＦ３基を配向させた構造を有する被膜を形成することで、高い撥水性を付与し、着霜現象を起こり難くすることが開示されている。また、特許文献３には、表面に撥水性皮膜を形成すると共に、その表面平均粗さＲａを２０μｍ以上とすることで、水滴（雪、氷）の面積を小さくし、その付着力を減少させることが開示されている。
【0006】
しかしながら、上記では、経時変化に伴う撥水性の劣化や、表面平均粗さＲａを大きくした場合の撥水性皮膜の強度低下による耐久性の低下が懸念される。
そこで、特許文献４では、伝熱部として第一層と第一層よりも空気側に位置する第二層を有し、上記第二層が複数のポリマー鎖を有するポリマー層から構成され、隣り合うポリマー鎖における主鎖の第一層側の根本が、金属酸化物のネットワーク構造を有して相互に結合されている熱交換器が開示されている。これによれば、第二層のポリマー鎖を第一層に対して垂直方向に高密度に結合させることができるので、伝熱部の表面の親水性を確実に向上でき、伝熱部の表面で凝縮水が発生した場合においても、霜が成長することを十分に遅延させることができるとされている。
そこで、特許文献４では、伝熱部として第一層と第一層よりも空気側に位置する第二層を有し、上記第二層が複数のポリマー鎖を有するポリマー層から構成され、隣り合うポリマー鎖における主鎖の第一層側の根本が、金属酸化物のネットワーク構造を有して相互に結合されている熱交換器が開示されている。これによれば、第二層のポリマー鎖を第一層に対して垂直方向に高密度に結合させることができるので、伝熱部の表面の親水性を確実に向上でき、伝熱部の表面で凝縮水が発生した場合においても、霜が成長することを十分に遅延させることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特許第２５２０３０８号公報
【特許文献2】特開平１０－２８１６９０号公報
【特許文献3】特開平９－２２８０７３号公報
【特許文献4】特開２０１９－１５８２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献４における熱交換器について、具体的な着氷霜抑制に関する検討はなされていない。また、親水性が向上すれば着氷霜の抑制も向上するとは必ずしも言えず、着氷霜の抑制に関して別途試験することが必要である。
【0009】
本発明では、着氷霜の抑制効果に優れた着氷霜抑制皮膜層を有するアルミニウム製フィン材の提供を目的とする。また、着氷霜の抑制効果に優れた着氷霜抑制剤の提供も目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、以下の［１］～［７］に係るものである。
［１］ アルミニウム板と前記アルミニウム板の表面に形成された皮膜層とを有し、前記皮膜層が、両性ポリリジン誘導体を含む着氷霜抑制皮膜層を備える、アルミニウム製フィン材。
［２］ 前記両性ポリリジン誘導体のアニオン性基が側鎖に下記構造を有する、前記［１］に記載のアルミニウム製フィン材。
［１］ アルミニウム板と前記アルミニウム板の表面に形成された皮膜層とを有し、前記皮膜層が、両性ポリリジン誘導体を含む着氷霜抑制皮膜層を備える、アルミニウム製フィン材。
［２］ 前記両性ポリリジン誘導体のアニオン性基が側鎖に下記構造を有する、前記［１］に記載のアルミニウム製フィン材。
【0011】
【化1】
【0012】
（式中、Ｒは直接結合、又は、炭素数１～５の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。）
【0013】
［３］ 前記着氷霜抑制皮膜層が架橋剤をさらに含む、前記［１］又は［２］に記載のアルミニウム製フィン材。
［４］ 前記皮膜層が、耐食性皮膜層、親水性皮膜層、及び潤滑性皮膜層からなる群より選ばれる少なくとも１種をさらに備える、前記［１］～［３］のいずれか１に記載のアルミニウム製フィン材。
［５］ 前記アルミニウム板と前記皮膜層との間に下地処理層をさらに備える、前記［１］～［４］のいずれか１に記載のアルミニウム製フィン材。
［４］ 前記皮膜層が、耐食性皮膜層、親水性皮膜層、及び潤滑性皮膜層からなる群より選ばれる少なくとも１種をさらに備える、前記［１］～［３］のいずれか１に記載のアルミニウム製フィン材。
［５］ 前記アルミニウム板と前記皮膜層との間に下地処理層をさらに備える、前記［１］～［４］のいずれか１に記載のアルミニウム製フィン材。
【0014】
［６］ 両性ポリリジン誘導体を含む、着氷霜抑制剤。
［７］ 前記両性ポリリジン誘導体のアニオン性基が側鎖に下記構造を有する、前記［６］に記載の着氷霜抑制剤。
［７］ 前記両性ポリリジン誘導体のアニオン性基が側鎖に下記構造を有する、前記［６］に記載の着氷霜抑制剤。
【0015】
【化2】
【0016】
（式中、Ｒは直接結合、又は、炭素数１～５の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す）
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、フィン材表面に付着した結露水と着氷霜抑制皮膜層と相互作用により、氷核形成を抑制できる。その結果、結露水の凍結が遅延し、表面における着氷霜が好適に抑制されたアルミニウム製フィン材を提供できる。
また、着氷霜抑制効果はアルミニウム製フィン材に限らず発現できる。すなわち、本発明は、例えば航空機やビニールハウス、発電タービン等に適用可能な着氷霜抑制剤を提供できる。
また、着氷霜抑制効果はアルミニウム製フィン材に限らず発現できる。すなわち、本発明は、例えば航空機やビニールハウス、発電タービン等に適用可能な着氷霜抑制剤を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明に係るアルミニウム製フィン材及び着氷霜抑制剤を実施するための形態について、詳細に説明する。なお数値範囲を示す「～」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
【0020】
＜アルミニウム製フィン材＞
本実施形態に係るアルミニウム製フィン材１０（以下、単に「フィン材」と称することがある。）は、図１に示すように、アルミニウム板１と、アルミニウム板１の表面に形成された皮膜層２とを有する。皮膜層２は、両性ポリリジン誘導体を含む着氷霜抑制皮膜層２ａを備える。
本実施形態に係るアルミニウム製フィン材１０（以下、単に「フィン材」と称することがある。）は、図１に示すように、アルミニウム板１と、アルミニウム板１の表面に形成された皮膜層２とを有する。皮膜層２は、両性ポリリジン誘導体を含む着氷霜抑制皮膜層２ａを備える。
【0021】
皮膜層２は、耐食性皮膜層、親水性皮膜層及び潤滑性皮膜層からなる群より選ばれる少なくとも１種をさらに備えていてもよい。これら皮膜層をすべて備える場合には、例えば、図２に示すように、アルミニウム板１側から順に、耐食性皮膜層２ｂ、親水性皮膜層２ｃ及び潤滑性皮膜層２ｄの順で備える。
【0022】
図２では、着氷霜抑制皮膜層２ａが、親水性皮膜層２ｃ及び潤滑性皮膜層２ｄの間に位置しているが、着氷霜抑制皮膜層２ａの位置はこれに限定されない。すなわち、着氷霜抑制皮膜層２ａがアルミニウム板１と耐食性皮膜層２ｂとの間に備えられていてもよく、耐食性皮膜層２ｂと親水性皮膜層２ｃとの間に備えられていてもよく、親水性皮膜層２ｃと潤滑性皮膜層２ｄとの間に備えられていてもよく、最表層に備えられていてもよい。
【0023】
また、着氷霜抑制皮膜層２ａが親水性皮膜層２ｃの役割を兼ねてもよい。詳細は後述するが、例えば、着氷霜抑制皮膜層２ａに架橋剤をさらに含むことで、親水性の効果がより好適に得られ、親水性皮膜層の機能と着氷霜抑制の機能とを兼ね備えた着氷層抑制皮膜層とできる。
【0024】
アルミニウム板１と皮膜層２との間には、下地処理層をさらに備えていてもよい。
また、アルミニウム板１の少なくとも一方の面が上記構成であればよく、アルミニウム板１の両面が上記構成であってもよい。また、アルミニウム板１の両面が上記構成である場合、両面は同じ態様である必要はない。
また、アルミニウム板１の少なくとも一方の面が上記構成であればよく、アルミニウム板１の両面が上記構成であってもよい。また、アルミニウム板１の両面が上記構成である場合、両面は同じ態様である必要はない。
【0025】
（着氷霜抑制皮膜層）
着氷霜抑制皮膜層２ａは、両性ポリリジン誘導体を含む。両性ポリリジン誘導体とは、カチオン性基とアニオン性基とを有するポリリジン由来の両性高分子である。ポリリジンは繰り返し単位として下記構造を有する高分子である。両性ポリリジン誘導体は、１種のみを用いても、２種以上を用いてもよい。
着氷霜抑制皮膜層２ａは、両性ポリリジン誘導体を含む。両性ポリリジン誘導体とは、カチオン性基とアニオン性基とを有するポリリジン由来の両性高分子である。ポリリジンは繰り返し単位として下記構造を有する高分子である。両性ポリリジン誘導体は、１種のみを用いても、２種以上を用いてもよい。
【0026】
【化3】
【0027】
両性ポリリジン誘導体とは、上記ポリリジンのアミノ基が正の電荷を帯びるカチオン性基と、上記ポリリジンのアミノ基にアニオン基を導入して負の電荷を帯びるアニオン性基とから構成される。
一分子中にアニオン性基とカチオン性基とを有する両性のポリリジン誘導体とすることにより、アニオン性化合物とカチオン性化合物との混合物に比べて、沈殿しない、すなわち塗料組成物の溶液安定性の点で好ましい。
一分子中にアニオン性基とカチオン性基とを有する両性のポリリジン誘導体とすることにより、アニオン性化合物とカチオン性化合物との混合物に比べて、沈殿しない、すなわち塗料組成物の溶液安定性の点で好ましい。
【0028】
両性ポリリジン誘導体のカチオン性基における極性基部分は、－Ｎ＋Ｒ１Ｒ２Ｒ３で表され、Ｒ１～Ｒ３はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１～５の直鎖状又は分岐状のアルキル基が挙げられる。中でも、Ｒ１～Ｒ３はいずれも共に水素原子が好ましい。
【0029】
両性ポリリジン誘導体のアニオン性基における極性基部分は、－ＣＯＯ－、－ＳＯ３
－、－ＰＯ３－等が挙げられる。中でも、材料入手の観点から－ＣＯＯ－が好ましい。
【0030】
また、アニオン性基は、側鎖に下記構造を有することが、より着氷霜抑制効果が得られる点から好ましい。なお、式中のＲは直接結合、又は、炭素数１～５の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。
Ｒは直接結合、又は、炭素数１若しくは２の直鎖状アルキレン基がより好ましく、炭素数１又は２の直鎖状アルキレン基がさらに好ましい。
また、Ｒが炭素数３～５の分岐状アルキレン基もより好ましく、炭素数４又は５の分岐状アルキレン基がさらに好ましい。分岐状アルキレン基である場合、分岐鎖が複数あってもよく、例えば、Ｒは１，１－ジメチルエチレン基や、１－エチル－２－メチル－エチレン基といったジアルキルアルキレン基でもよい。また、分岐鎖の方が長いアルキレン基であってもよく、例えば、Ｒはエチル基、プロピル基又はブチル基を側鎖とするメチレン基や、プロピル基を側鎖とするエチレン基でもよい。
Ｒは直接結合、又は、炭素数１若しくは２の直鎖状アルキレン基がより好ましく、炭素数１又は２の直鎖状アルキレン基がさらに好ましい。
また、Ｒが炭素数３～５の分岐状アルキレン基もより好ましく、炭素数４又は５の分岐状アルキレン基がさらに好ましい。分岐状アルキレン基である場合、分岐鎖が複数あってもよく、例えば、Ｒは１，１－ジメチルエチレン基や、１－エチル－２－メチル－エチレン基といったジアルキルアルキレン基でもよい。また、分岐鎖の方が長いアルキレン基であってもよく、例えば、Ｒはエチル基、プロピル基又はブチル基を側鎖とするメチレン基や、プロピル基を側鎖とするエチレン基でもよい。
【0031】
【化4】
【0032】
両性ポリリジン誘導体の製法は特に限定されないが、例えば、ε－ポリリジンに無水酸を反応させることで、側鎖にカルボキシル基を有するアニオン性基を有する両性ポリリジン誘導体が得られる。
無水酸は特に限定されないが、例えば無水コハク酸、無水グルタル酸、３，３－ジメチル無水グルタル酸、ブチル無水コハク酸、無水酢酸、無水クエン酸、無水リンゴ酸、無水フタル酸、及び無水マレイン酸等が挙げられる。
無水酸は特に限定されないが、例えば無水コハク酸、無水グルタル酸、３，３－ジメチル無水グルタル酸、ブチル無水コハク酸、無水酢酸、無水クエン酸、無水リンゴ酸、無水フタル酸、及び無水マレイン酸等が挙げられる。
【0033】
無水酸の添加量によって、すなわちカチオン性基とアニオン性基との割合によって、着氷霜抑制効果を調整できる。好ましい添加量は、用いる無水酸の種類や、ε－ポリリジンの濃度や分子量等によって異なるため一概に定義できないが、例えば、カルボキシル化率が５モル％以上であることが好ましく、２０モル％以上がより好ましく、４０モル％以上がさらに好ましく、また、９５モル％以下が好ましく、７５モル％以下がより好ましい。
【0034】
着氷霜抑制皮膜層は、両性ポリリジン誘導体に加えて、架橋剤をさらに含有することが、親水性を高める点から好ましい。
架橋剤は従来公知のものを使用できるが、例えば、オキサゾリン基、オキシラニル基（１，２－エポキシ構造）、オキセタニル基（１，３－エポキシ構造）、イソシアネート基、ブロックされたイソシアネート基等を含む架橋剤が挙げられる。中でも、オキサゾリン基、オキシラニル基がより好ましい。架橋剤を含有することによる十分な親水性が得られる場合には、フィン材において別途親水性皮膜層を設けることなく、着氷霜抑制皮膜層が親水性皮膜層の役割も兼ねることができる。
架橋剤は従来公知のものを使用できるが、例えば、オキサゾリン基、オキシラニル基（１，２－エポキシ構造）、オキセタニル基（１，３－エポキシ構造）、イソシアネート基、ブロックされたイソシアネート基等を含む架橋剤が挙げられる。中でも、オキサゾリン基、オキシラニル基がより好ましい。架橋剤を含有することによる十分な親水性が得られる場合には、フィン材において別途親水性皮膜層を設けることなく、着氷霜抑制皮膜層が親水性皮膜層の役割も兼ねることができる。
【0035】
着氷霜抑制皮膜層は、両性ポリリジン誘導体に加えて、界面活性剤をさらに含有することも、親水性を高める点から好ましい。界面活性剤を含有することにより、フィン材が潤滑性皮膜層をさらに備える場合であっても、潤滑性皮膜層による加工性と、親水性とをより好ましく両立できる。これは、界面活性剤の表出作用によるものだと考えられる。
【0036】
界面活性剤はアニオン型、カチオン型、ノニオン型のいずれも適用可能であるが、着氷霜抑制皮膜層中での分散のしやすさの観点からノニオン型界面活性剤が好ましい。
【0037】
アニオン型界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー等が挙げられる。
【0038】
ノニオン型界面活性剤としては、例えばエチレンジアミンポリオキシプロピレン－ポリオキシエチレン縮合物、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート等が挙げられる。
【0039】
着氷霜抑制皮膜層は、両性ポリリジン誘導体を含有する塗料組成物を、着氷霜抑制皮膜層を形成するアルミニウム板又は層の上に、塗布、乾燥等により固化することで形成できる。
着氷霜抑制皮膜層における両性ポリリジン誘導体の含有量は、固形分構成比で、８０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましく、９０質量％以上がさらに好ましい。また、含有量の上限は特に限定されず、固形分構成比で１００質量％、すなわち両性ポリリジン誘導体のみからなってもよい。
着氷霜抑制皮膜層における両性ポリリジン誘導体の含有量は、固形分構成比で、８０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましく、９０質量％以上がさらに好ましい。また、含有量の上限は特に限定されず、固形分構成比で１００質量％、すなわち両性ポリリジン誘導体のみからなってもよい。
【0040】
着氷霜抑制皮膜層が架橋剤を有する場合、両性ポリリジン誘導体１００質量部に対する架橋剤の含有量は、固形分構成比で１質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましく、また、１０質量部以下が好ましく、８質量部以下がより好ましい。
【0041】
着氷霜抑制皮膜層が界面活性剤を有する場合、両性ポリリジン誘導体１００質量部に対する界面活性剤の含有量は、固形分構成比で０．１質量部以上が好ましく、０．５質量部以上がより好ましく、また、２質量部以下が好ましく、１．５質量部以下がより好ましい。
【0042】
着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は、十分な着氷霜抑制効果を得る観点から０．０１ｇ／ｍ２以上が好ましく、０．１ｇ／ｍ２以上がより好ましい。また、上限は特に限定されないが、着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は５ｇ／ｍ２以下が好ましく、３ｇ／ｍ２以下がより好ましい。
【0043】
着氷霜抑制皮膜層は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の任意成分を含有させてもよい。他の任意成分としては、例えば塗装性、作業性、皮膜層の物性などを改善するための各種の水系溶媒や塗料添加物等が挙げられる。
塗料添加物としては、例えば、水溶性有機溶剤、表面調整剤、湿潤分散剤、沈降防止剤、酸化防止剤、消泡剤、防錆剤、抗菌剤、防カビ剤等が挙げられる。これらの塗料添加物は、１種が含まれていても、２種以上が含まれていてもよい。
塗料添加物としては、例えば、水溶性有機溶剤、表面調整剤、湿潤分散剤、沈降防止剤、酸化防止剤、消泡剤、防錆剤、抗菌剤、防カビ剤等が挙げられる。これらの塗料添加物は、１種が含まれていても、２種以上が含まれていてもよい。
【0044】
着氷霜抑制皮膜層の厚さは特に限定されないが、着氷霜抑制皮膜層の密度を１ｇ／ｃｍ３と仮定すると、良好な着氷霜抑制性を得る点から厚さは０．０１μｍ以上が好ましく、０．１μｍ以上がより好ましく、０．３μｍ以上がさらに好ましい。また、上限は特に限定されないが、５μｍ以下が好ましく、３μｍ以下がより好ましい。
着氷霜抑制皮膜層の厚みは、着氷霜抑制皮膜層の形成に用いる塗料組成物の濃度やバーコーターＮｏ．の選択などによって調整することができる。
着氷霜抑制皮膜層の厚みは、着氷霜抑制皮膜層の形成に用いる塗料組成物の濃度やバーコーターＮｏ．の選択などによって調整することができる。
【0045】
（アルミニウム板）
アルミニウム板は、アルミニウムからなる板と、アルミニウム合金からなる板とを含む概念であり、アルミニウム製フィン材に従来用いられているアルミニウム板を用いることができる。
アルミニウム板としては、熱伝導性及び加工性に優れることから、ＪＩＳ Ｈ ４０００：２０１４に規定されている１０００系のアルミニウムが好ましい。より具体的には、アルミニウム板として合金番号１０５０、１０７０、１２００のアルミニウムがより好ましい。但し上記記載は、アルミニウム板として、２０００系ないし９０００系のアルミニウム合金や、その他のアルミニウム板を用いることを何ら排除するものではない。
アルミニウム板は、アルミニウムからなる板と、アルミニウム合金からなる板とを含む概念であり、アルミニウム製フィン材に従来用いられているアルミニウム板を用いることができる。
アルミニウム板としては、熱伝導性及び加工性に優れることから、ＪＩＳ Ｈ ４０００：２０１４に規定されている１０００系のアルミニウムが好ましい。より具体的には、アルミニウム板として合金番号１０５０、１０７０、１２００のアルミニウムがより好ましい。但し上記記載は、アルミニウム板として、２０００系ないし９０００系のアルミニウム合金や、その他のアルミニウム板を用いることを何ら排除するものではない。
【0046】
アルミニウム板は、フィン材の用途や仕様などに応じて適宜所望する厚さとする。熱交換器用のフィン材については、フィンの強度等の点から、厚さは０．０８ｍｍ以上が好ましく、０．１ｍｍ以上がより好ましい。一方、フィンへの加工性や熱交換効率等の点から、厚さは０．３ｍｍ以下が好ましく、０．２ｍｍ以下がより好ましい。
【0047】
（耐食性皮膜層）
耐食性皮膜層は、主として、アルミニウム板の耐食性を高めるために、アルミニウム板の上に形成される層であり、疎水性樹脂を含有することが好ましい。
アルミニウム板の表面に下地処理層が形成されている場合には、耐食性皮膜層は下地処理層の上に形成される。また、アルミニウム板の上又は下地処理層の上に着氷霜抑制皮膜層が形成されている場合には、その上に耐食性皮膜層を形成してもよい。
耐食性皮膜層は、例えば疎水性樹脂を含有する塗料組成物をアルミニウム板上、下地処理層上、又は着氷霜抑制皮膜層上に塗布、乾燥等により固化することで形成できる。
耐食性皮膜層は、主として、アルミニウム板の耐食性を高めるために、アルミニウム板の上に形成される層であり、疎水性樹脂を含有することが好ましい。
アルミニウム板の表面に下地処理層が形成されている場合には、耐食性皮膜層は下地処理層の上に形成される。また、アルミニウム板の上又は下地処理層の上に着氷霜抑制皮膜層が形成されている場合には、その上に耐食性皮膜層を形成してもよい。
耐食性皮膜層は、例えば疎水性樹脂を含有する塗料組成物をアルミニウム板上、下地処理層上、又は着氷霜抑制皮膜層上に塗布、乾燥等により固化することで形成できる。
【0048】
耐食性皮膜層によって、結露水などの水分、酸素、塩化物イオンをはじめとするイオン種などがアルミニウム板に浸入し難くなり、アルミニウム板の腐食や臭気を発生するアルミ酸化物の生成などが抑制される。
【0049】
耐食性皮膜層における疎水性樹脂は、従来公知の物を用いることができる。例えば、ポリエステル系、ポリオレフィン系、メラミン系、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系の各種樹脂が挙げられ、これらの１種または２種以上を混合したものを適用できる。
【0050】
耐食性皮膜層には、上記の他に、本発明の効果を損なわない範囲において、他の任意成分を含有させてもよい。任意成分としては、例えば塗装性、作業性、皮膜の物性などを改善するための各種の水系溶媒や塗料添加物等が挙げられる。
塗料添加物としては、例えば、水溶性有機溶剤、架橋剤、界面活性剤、表面調整剤、湿潤分散剤、沈降防止剤、酸化防止剤、消泡剤、防錆剤、抗菌剤、防カビ剤等が挙げられる。これらの塗料添加物は、１種が含まれていても、２種以上が含まれていてもよい。
塗料添加物としては、例えば、水溶性有機溶剤、架橋剤、界面活性剤、表面調整剤、湿潤分散剤、沈降防止剤、酸化防止剤、消泡剤、防錆剤、抗菌剤、防カビ剤等が挙げられる。これらの塗料添加物は、１種が含まれていても、２種以上が含まれていてもよい。
【0051】
耐食性皮膜層における疎水性樹脂の皮膜量は特に限定されないが、アルミニウム板に十分な耐食性を付与する観点から、０．０５ｇ／ｍ２以上が好ましく、０．２ｇ／ｍ２以上がより好ましい。一方、フィンの熱交換効率の低下を抑制する観点から、疎水性樹脂の付着量は１５ｇ／ｍ２以下が好ましく、３ｇ／ｍ２以下がより好ましい。
耐食性皮膜層の厚みは、良好な耐食性を得る観点から０．０５μｍ以上が好ましい。また、成膜性が良く、割れなどの欠陥が低減されると共に、耐食性皮膜層の伝熱抵抗が低く抑えられ、良好なフィンの熱交換効率が得られるという観点から１５μｍ以下が好ましい。
なお、耐食性皮膜層の厚みや疎水性樹脂の付着量は、耐食性皮膜層の成膜に用いる塗料組成物の濃度やバーコーターＮｏ．の選択などによって調整することができる。
耐食性皮膜層の厚みは、良好な耐食性を得る観点から０．０５μｍ以上が好ましい。また、成膜性が良く、割れなどの欠陥が低減されると共に、耐食性皮膜層の伝熱抵抗が低く抑えられ、良好なフィンの熱交換効率が得られるという観点から１５μｍ以下が好ましい。
なお、耐食性皮膜層の厚みや疎水性樹脂の付着量は、耐食性皮膜層の成膜に用いる塗料組成物の濃度やバーコーターＮｏ．の選択などによって調整することができる。
【0052】
（親水性皮膜層）
親水性皮膜層はフィン材の表面に親水性を付与する皮膜層であり、従来公知の親水性樹脂を含有する。
親水性樹脂は、親水基を有していればよく、１種の樹脂を含有しても、２種以上の樹脂を含有してもよい。親水基としては、例えば水酸基（ヒドロキシ基）、カルボキシル基、スルホン酸基、ポリエーテル基等が挙げられる。
親水性皮膜層はフィン材の表面に親水性を付与する皮膜層であり、従来公知の親水性樹脂を含有する。
親水性樹脂は、親水基を有していればよく、１種の樹脂を含有しても、２種以上の樹脂を含有してもよい。親水基としては、例えば水酸基（ヒドロキシ基）、カルボキシル基、スルホン酸基、ポリエーテル基等が挙げられる。
【0053】
水酸基を有するものとしては、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等が挙げられる。カルボキシル基を有するものとしては、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）等が挙げられる。ヒドロキシ基とカルボキシル基を有するものとしては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等が挙げられる。スルホン酸基を有するものとしては、スルホエチルアクリレート等が挙げられる。ポリエーテル基を有するものとしては、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）や、その変性化合物等が挙げられる。
【0054】
中でも、親水性皮膜層の表面に潤滑性皮膜層が形成されていても所望する親水性をより好適に発現する観点から、親水性樹脂は、スルホン酸基を含むもの、ポリエーテル基、すなわちエーテル結合を含むものが好ましく、スルホン酸基及びエーテル結合を含むものがより好ましく、スルホン酸基及びエーテル結合を含むアクリル酸樹脂が特に好ましい。
【0055】
スルホン酸及びエーテル結合を含むアクリル酸樹脂とは、不飽和二重結合基とスルホン酸基を含有するアクリル酸樹脂であり、例えばポリビニルエーテル－スルホン酸アクリル共重合物、ベンジルエーテル－スルホン酸アクリル共重合物等が挙げられる。なお、スルホン酸及びエーテル結合を含むアクリル酸樹脂はこれらに限定されるものではない。
【0056】
親水性樹脂は、上記の他に、親水基を有する単量体の２種以上の共重合体も使用できる。例えばアクリル酸とスルホエチルアクリレートの共重合体が挙げられる。共重合体は、交互共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体、ランダム共重合体等、単量体の配列方法には特に限定されない。
【0057】
親水性皮膜層は、親水性樹脂に加えて、さらに界面活性剤を含有することが好ましい。これにより、親水性皮膜層上に形成されている潤滑性皮膜層による加工性と共に、より良好な親水性を両立できる。これは、界面活性剤の表出作用によるものだと考えられる。
【0058】
界面活性剤はアニオン型、カチオン型、ノニオン型のいずれも適用可能であるが、親水性皮膜層中での分散のしやすさの観点からノニオン型界面活性剤が好ましい。
【0059】
ノニオン型界面活性剤としては、例えばエチレンジアミンポリオキシプロピレン－ポリオキシエチレン縮合物、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート等が挙げられる。
【0060】
親水性皮膜層は、親水性樹脂を含有する塗料組成物を、耐食性皮膜層が形成されている場合にはその上に、塗布、乾燥等により固化することで形成できる。耐食性皮膜層上に着氷霜抑制皮膜層が形成されている場合には、着氷霜抑制皮膜層上に塗布、乾燥等により固化することで形成する。
親水性皮膜における親水性樹脂の付着量は、十分な親水性を得る観点から０．０５ｇ／ｍ２以上が好ましく、０．１ｇ／ｍ２以上がより好ましく、０．２ｇ／ｍ２以上がさらに好ましい。また、フィン材の表面が水に濡れた際に親水性樹脂が溶出して潤滑性皮膜層による効果が阻害されるのを防ぐ観点から、親水性樹脂の付着量は５ｇ／ｍ２以下が好ましく、３ｇ／ｍ２以下がより好ましく、１ｇ／ｍ２以下がさらに好ましい。
親水性皮膜における親水性樹脂の付着量は、十分な親水性を得る観点から０．０５ｇ／ｍ２以上が好ましく、０．１ｇ／ｍ２以上がより好ましく、０．２ｇ／ｍ２以上がさらに好ましい。また、フィン材の表面が水に濡れた際に親水性樹脂が溶出して潤滑性皮膜層による効果が阻害されるのを防ぐ観点から、親水性樹脂の付着量は５ｇ／ｍ２以下が好ましく、３ｇ／ｍ２以下がより好ましく、１ｇ／ｍ２以下がさらに好ましい。
【0061】
親水性皮膜層には、親水性樹脂や界面活性剤の他に、本発明の効果を損なわない範囲において、他の任意成分を含有させてもよい。任意成分としては、例えば塗装性、作業性、皮膜層の物性などを改善するための各種の水系溶媒や塗料添加物等が挙げられる。
塗料添加物としては、例えば、水溶性有機溶剤、架橋剤、表面調整剤、湿潤分散剤、沈降防止剤、酸化防止剤、消泡剤、防錆剤、抗菌剤、防カビ剤等が挙げられる。これらの塗料添加物は、１種が含まれていても、２種以上が含まれていてもよい。
塗料添加物としては、例えば、水溶性有機溶剤、架橋剤、表面調整剤、湿潤分散剤、沈降防止剤、酸化防止剤、消泡剤、防錆剤、抗菌剤、防カビ剤等が挙げられる。これらの塗料添加物は、１種が含まれていても、２種以上が含まれていてもよい。
【0062】
親水性皮膜層の厚さは特に限定されないが、親水性皮膜層の密度を１ｇ／ｃｍ３と仮定すると、良好な親水性を得る点から厚さは０．０５μｍ以上が好ましく、０．１μｍ以上がより好ましく、０．２μｍ以上がさらに好ましい。また、親水性皮膜層形成時の良好な塗布作業性を得る観点から、５μｍ以下が好ましく、３μｍ以下がより好ましく、１μｍ以下がさらに好ましい。
親水性皮膜層の厚みは、親水性皮膜層の形成に用いる塗料組成物の濃度やバーコーターＮｏ．の選択などによって調整することができる。
親水性皮膜層の厚みは、親水性皮膜層の形成に用いる塗料組成物の濃度やバーコーターＮｏ．の選択などによって調整することができる。
【0063】
なお、フィン材が、着氷霜抑制皮膜層に加えて、親水性皮膜層と潤滑性皮膜層も備える場合、それらの合計の膜厚は、フィン材の熱交換効率の低下を抑制する観点から、５μｍ以下が好ましい。
【0064】
（潤滑性皮膜層）
潤滑性皮膜層は、フィン材表面の潤滑性を高めることで良好な加工性を得ることを目的とする層であり、従来公知の、潤滑性を高める樹脂を含有する。それにより、フィン材表面の摩擦係数が低減されて潤滑になり、フィン材をフィンに加工する際のプレス成形性等が向上する。
潤滑性皮膜層は、フィン材表面の潤滑性を高めることで良好な加工性を得ることを目的とする層であり、従来公知の、潤滑性を高める樹脂を含有する。それにより、フィン材表面の摩擦係数が低減されて潤滑になり、フィン材をフィンに加工する際のプレス成形性等が向上する。
【0065】
潤滑性を高める樹脂は、例えば、親水基を有する樹脂が挙げられる。親水基としては、例えば水酸基（ヒドロキシ基）、カルボキシル基、スルホン酸基、ポリエーテル基等が挙げられる。
【0066】
水酸基を有する樹脂は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）やポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等が挙げられる。カルボキシル基を有するものとしては、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）等が挙げられる。ヒドロキシ基とカルボキシル基を有するものとしては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等が挙げられる。スルホン酸基を有するものとしては、スルホエチルアクリレート等が挙げられる。ポリエーテル基を有するものとしては、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）やその変性化合物等が挙げられる。これらの他に、親水基を有する単量体の２種以上の共重合体も適用できる。
【0067】
潤滑性皮膜層には、上記の他に、本発明の効果を損なわない範囲において、他の任意成分を含有させてもよい。任意成分としては、例えば塗装性、作業性、皮膜層の物性などを改善するための各種の水系溶媒や塗料添加物等が挙げられる。
塗料添加物としては、例えば、水溶性有機溶剤、架橋剤、界面活性剤、表面調整剤、湿潤分散剤、沈降防止剤、酸化防止剤、消泡剤、防汚剤、防錆剤、抗菌剤、防カビ剤等が挙げられる。これらの塗料添加物は、１種が含まれていても、２種以上が含まれていてもよい。
塗料添加物としては、例えば、水溶性有機溶剤、架橋剤、界面活性剤、表面調整剤、湿潤分散剤、沈降防止剤、酸化防止剤、消泡剤、防汚剤、防錆剤、抗菌剤、防カビ剤等が挙げられる。これらの塗料添加物は、１種が含まれていても、２種以上が含まれていてもよい。
【0068】
潤滑性皮膜層は、水酸基を有する樹脂等の潤滑性を高める樹脂を含有する塗料組成物を親水性皮膜層上に、塗布、乾燥等により固化することで形成できる。また、親水性皮膜層がない場合や、着氷霜抑制皮膜層が形成されている場合には、その下にある層上や、着氷霜抑制皮膜層上に潤滑性皮膜層を形成する。
【0069】
潤滑性皮膜層の皮膜量は、十分な潤滑性を得る観点から０．０５ｇ／ｍ２以上が好ましく、０．１ｇ／ｍ２以上がより好ましく、０．２ｇ／ｍ２以上がさらに好ましい。一方、上限は特に限定されないが、皮膜量は５ｇ／ｍ２以下が好ましく、３ｇ／ｍ２以下がより好ましく、１ｇ／ｍ２以下がさらに好ましい。
【0070】
潤滑性皮膜層の厚さは特に限定されないが、良好な潤滑性を得る観点から、皮膜層の密度を１ｇ／ｃｍ３と仮定すると、０．０５μｍ以上が好ましく、０．１μｍ以上がより好ましく、０．２μｍ以上がさらに好ましい。また、上限は特に限定されないが、５μｍ以下が好ましく、３μｍ以下がより好ましく、１μｍ以下がさらに好ましい。
潤滑性皮膜層の厚みは、潤滑性皮膜層の形成に用いる塗料組成物の濃度やバーコーターＮｏ．の選択などによって調整することができる。
潤滑性皮膜層の厚みは、潤滑性皮膜層の形成に用いる塗料組成物の濃度やバーコーターＮｏ．の選択などによって調整することができる。
【0071】
（下地処理層）
下地処理層は、所望により、アルミニウム板の上に備えることができる。
下地処理層を備えることにより、アルミニウム板の耐食性を高めることができ、また、さらに耐食性皮膜層を備える場合には、アルミニウム板と耐食性皮膜層との密着性を高めることができる。
下地処理層は、所望により、アルミニウム板の上に備えることができる。
下地処理層を備えることにより、アルミニウム板の耐食性を高めることができ、また、さらに耐食性皮膜層を備える場合には、アルミニウム板と耐食性皮膜層との密着性を高めることができる。
【0072】
下地処理層は、アルミニウム板に耐食性を付与できればよく、従来公知のものを用いることができる。例えば、無機酸化物又は無機－有機複合化合物からなる層を用いることができる。
無機酸化物や無機－有機複合化合物を構成する無機材料としては、主成分としてクロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はチタン（Ｔｉ）が好ましい。
無機酸化物や無機－有機複合化合物を構成する無機材料としては、主成分としてクロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はチタン（Ｔｉ）が好ましい。
【0073】
下地処理層となる無機酸化物からなる層は、例えば、アルミニウム板にリン酸クロメート処理、リン酸ジルコニウム処理、酸化ジルコニウム処理、クロム酸クロメート処理、リン酸亜鉛処理、リン酸チタン酸処理等を行うことによって形成できる。但し、無機酸化物の種類は、これらの処理で形成されるものに限定されない。
【0074】
下地処理層となる無機－有機複合化合物からなる層は、例えば、アルミニウム板に塗布型クロメート処理や、塗布型ジルコニウム処理等を行うことによって形成できる。このような無機－有機複合化合物の具体例としては、例えば、アクリル－ジルコニウム複合体などが挙げられる。
【0075】
下地処理層の膜厚等は特に限定されず、適宜設定すればよいが、単位面積あたりの付着量が金属（Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ）換算で１～１００ｍｇ／ｍ２となるように形成されることが好ましく、膜厚は１～１００ｎｍが好ましい。
下地処理層の付着量や膜厚は、下地処理層の成膜に用いる化成処理液の濃度や、成膜処理時間を調節することによって調整することができる。
下地処理層の付着量や膜厚は、下地処理層の成膜に用いる化成処理液の濃度や、成膜処理時間を調節することによって調整することができる。
【0076】
下地処理層を形成する前に、アルミニウム板の表面をアルカリ性脱脂液を用いて予め脱脂してもよく、これにより下地処理の反応性が向上し、さらに、形成された下地処理層の密着性も向上する。
【0077】
（アルミニウム製フィン材の特性）
本実施形態に係るアルミニウム製フィン材は、その表面に結露水が付着した場合でも、結露水と着氷霜抑制皮膜層と相互作用により、氷核形成を抑制できる。その結果、結露水の凍結が遅延し、フィン材の表面における着氷霜を好適に抑制できる。
本実施形態に係るアルミニウム製フィン材は、その表面に結露水が付着した場合でも、結露水と着氷霜抑制皮膜層と相互作用により、氷核形成を抑制できる。その結果、結露水の凍結が遅延し、フィン材の表面における着氷霜を好適に抑制できる。
【0078】
フィン材の着氷霜抑制効果は、下記方法により評価できる。
アクリル製の筒の内側上部に、冷媒流路、ペルティエ素子及び空気流路を備える銅板を配設し、この装置を温度１０℃、相対湿度５５％の環境下に配設する。銅板上であって上記筒内部の空気と接する位置にフィン材を配設する。次いで、上記筒内部に１．５ｍ／秒の風速で送風する。
上記工程後、上記筒内部への送風を同じ風速で続けながら、上記銅板を冷却し、表面温度を－７．５℃とし、意図的にフィン材の表面に結露水を付着させる。
フィン材の結露水が付着する側にデジタルマイクロスコープを設置し、フィン材表面の結露水及び霜の様子を観察する。冷却を開始してから霜が形成され始めるまでの時間を「着氷霜遅延時間」として計測し、着氷霜抑制効果の評価を行う。
上記方法による着氷霜遅延時間は１５分以上が好ましく、３０分以上がより好ましい。
アクリル製の筒の内側上部に、冷媒流路、ペルティエ素子及び空気流路を備える銅板を配設し、この装置を温度１０℃、相対湿度５５％の環境下に配設する。銅板上であって上記筒内部の空気と接する位置にフィン材を配設する。次いで、上記筒内部に１．５ｍ／秒の風速で送風する。
上記工程後、上記筒内部への送風を同じ風速で続けながら、上記銅板を冷却し、表面温度を－７．５℃とし、意図的にフィン材の表面に結露水を付着させる。
フィン材の結露水が付着する側にデジタルマイクロスコープを設置し、フィン材表面の結露水及び霜の様子を観察する。冷却を開始してから霜が形成され始めるまでの時間を「着氷霜遅延時間」として計測し、着氷霜抑制効果の評価を行う。
上記方法による着氷霜遅延時間は１５分以上が好ましく、３０分以上がより好ましい。
【0079】
フィン材を熱交換器に用いる上で、親水性も重要なパラメータである。そのため、フィン材に親水性皮膜層を備えた場合や、着氷霜抑制皮膜層に架橋剤を加えて親水性を向上させた場合の親水性を、フィン材表面に純水を滴下した際の接触角により評価できる。
具体的には、室温において、フィン材の表面に約２μＬの純水を滴下し、その液滴（純水）の接触角を、接触角測定器を用いて測定する。液滴（純水）の接触角は、６０°未満が好ましく、４０°未満がより好ましく、２０°未満がさらに好ましい。なお、下限は特に限定されないが、通常５°以上である。
具体的には、室温において、フィン材の表面に約２μＬの純水を滴下し、その液滴（純水）の接触角を、接触角測定器を用いて測定する。液滴（純水）の接触角は、６０°未満が好ましく、４０°未満がより好ましく、２０°未満がさらに好ましい。なお、下限は特に限定されないが、通常５°以上である。
【0080】
フィン材の親水性に関する耐久性として、フィン材を純水に８時間浸漬した後、８０℃で３時間乾燥し、室温に戻した後、上記と同様にして液滴（純水）の接触角を測定する。液滴（純水）の接触角は、６０°未満が好ましく、４０°未満がより好ましく、２０°未満がさらに好ましい。なお、下限は特に限定されないが、通常５°以上である。
【0081】
＜アルミニウム製フィン材の製造方法＞
本実施形態に係るアルミニウム製フィン材の製造方法の一例について説明するが、かかる態様に限定されず、本実施形態の効果を妨げない範囲において、他の製造方法により製造することもできる。
また、下記一例は、アルミニウム板の表面に、下地処理層、耐食性皮膜層、親水性皮膜層、着氷霜抑制皮膜層、及び潤滑性皮膜層をこの順に形成する場合についての説明であるが、下地処理層、耐食性皮膜層、親水性皮膜層及び潤滑性皮膜層の形成は必須ではなく任意である。また、着氷霜抑制皮膜層を形成する位置は、親水性皮膜層と潤滑性皮膜層との間に限定されることなく、任意の位置に形成できる。
本実施形態に係るアルミニウム製フィン材の製造方法の一例について説明するが、かかる態様に限定されず、本実施形態の効果を妨げない範囲において、他の製造方法により製造することもできる。
また、下記一例は、アルミニウム板の表面に、下地処理層、耐食性皮膜層、親水性皮膜層、着氷霜抑制皮膜層、及び潤滑性皮膜層をこの順に形成する場合についての説明であるが、下地処理層、耐食性皮膜層、親水性皮膜層及び潤滑性皮膜層の形成は必須ではなく任意である。また、着氷霜抑制皮膜層を形成する位置は、親水性皮膜層と潤滑性皮膜層との間に限定されることなく、任意の位置に形成できる。
【0082】
アルミニウム板の表面上に下地処理層を公知の方法により形成する。その表面上に耐食性皮膜層を公知の方法により形成した後、親水性樹脂を含む塗料組成物を塗布、乾燥し、焼き付けることにより親水性皮膜層を形成する。
【0083】
次いで、親水性皮膜層上に、両性ポリリジン誘導体を含む塗料組成物を塗布、乾燥し、焼き付けることにより着氷霜抑制皮膜層を形成する。
両性ポリリジン誘導体を含有する塗料組成物には、架橋剤や界面活性剤等、その他の成分を含んでいてもよい。架橋剤を含有することで、着氷霜抑制の効果に加え、より良好な親水性を実現できる。また、界面活性剤を含有することで、フィン材が潤滑性皮膜層をさらに備える場合であっても、潤滑性皮膜層による加工性と、着氷霜抑制性や親水性とをより好ましく両立できる。
両性ポリリジン誘導体を含有する塗料組成物には、架橋剤や界面活性剤等、その他の成分を含んでいてもよい。架橋剤を含有することで、着氷霜抑制の効果に加え、より良好な親水性を実現できる。また、界面活性剤を含有することで、フィン材が潤滑性皮膜層をさらに備える場合であっても、潤滑性皮膜層による加工性と、着氷霜抑制性や親水性とをより好ましく両立できる。
【0084】
両性ポリリジン誘導体を含有する塗料組成物の溶媒は特に限定されないが、例えば水、アルコール、脂肪族ケトン類等が挙げられる。中でも、水やアルコールが好ましく、アルコールとしては、ブタノール、エタノール等が好ましい。
溶媒は１種を用いても、２種以上を混合して用いてもよく、例えば、水とアルコールとの混合溶媒とする場合には、水１００質量部に対して、アルコールは１～２０質量部とすることが基材への塗工性の観点から好ましい。
溶媒は１種を用いても、２種以上を混合して用いてもよく、例えば、水とアルコールとの混合溶媒とする場合には、水１００質量部に対して、アルコールは１～２０質量部とすることが基材への塗工性の観点から好ましい。
【0085】
両性ポリリジン誘導体を含有する塗料組成物における固形分濃度は、塗料安定性の点から、質量％以上が好ましく、１質量％以上がより好ましく、３質量％以上がさらに好ましい。また、固形分濃度は、基材への塗工性の点から４０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましく、１０質量％以下がさらに好ましい。
【0086】
両性ポリリジン誘導体を含有する塗料組成物を塗布した際の膜厚は、塗工性の点から１μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましい。また、膜厚は溶媒の揮発性の点から４０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましい。なお、ここでの膜厚は、乾燥前の膜厚であり、例えばバーコーターを用いて塗料組成物を塗布する場合には、バーコーターＮｏ．の選択等により調整できる。
【0087】
次に、着氷霜抑制皮膜層の表面上に、例えば親水基を有する樹脂を含む塗料組成物を塗布、乾燥し、焼き付けることにより潤滑性皮膜層を形成する。
焼き付けの温度は、着氷霜抑制皮膜層が剥離することなく形成できれば特に限定されないが、例えば、１００℃以上が好ましく、２００℃以上がより好ましい。また、着氷霜抑制皮膜層の樹脂が酸化するのを防ぐ観点から焼き付けの温度は４００℃以下が好ましく、３００℃以下がより好ましい。なお、上記焼き付けの温度は、焼き付けを行う炉の温度である。
焼き付けの時間も、着氷霜抑制皮膜層が剥離することなく形成できれば特に限定されないが、例えば、３秒以上が好ましく、１０秒以上がより好ましい。また、着氷霜抑制皮膜層の樹脂が酸化するのを防ぐ観点から焼き付けの時間は２時間以下が好ましく、１時間以下がより好ましい。
焼き付けの温度は、着氷霜抑制皮膜層が剥離することなく形成できれば特に限定されないが、例えば、１００℃以上が好ましく、２００℃以上がより好ましい。また、着氷霜抑制皮膜層の樹脂が酸化するのを防ぐ観点から焼き付けの温度は４００℃以下が好ましく、３００℃以下がより好ましい。なお、上記焼き付けの温度は、焼き付けを行う炉の温度である。
焼き付けの時間も、着氷霜抑制皮膜層が剥離することなく形成できれば特に限定されないが、例えば、３秒以上が好ましく、１０秒以上がより好ましい。また、着氷霜抑制皮膜層の樹脂が酸化するのを防ぐ観点から焼き付けの時間は２時間以下が好ましく、１時間以下がより好ましい。
【0088】
耐食性皮膜層、親水性皮膜層、着氷霜抑制皮膜層、及び潤滑性皮膜層の塗布は、バーコーターやロールコート法等により行う。特に、アルミニウム板がコイル状であれば、ロールコート装置等を適用して、連続的に、脱脂、塗装、加熱、巻取り等を行うことが生産性上好ましい。また、耐食性皮膜層、親水性皮膜層、及び潤滑性皮膜層の焼き付け温度は、それぞれ用いる樹脂等の成分に応じて設定すればよく、例えば、１２０～２７０℃の範囲とすることが好ましい。
【0089】
＜着氷霜抑制剤＞
本実施形態に係る着氷霜抑制剤は、両性ポリリジン誘導体を含む。この両性ポリリジン誘導体は、上記＜アルミニウム製フィン材＞の（着氷霜抑制皮膜層）に記載した両性ポリリジン誘導体と同様のものを用いることができ、好ましい態様も同様である。
また、着氷霜抑制剤に含有される両性ポリリジン誘導体以外の成分は、上記＜アルミニウム製フィン材＞の（着氷霜抑制皮膜層）に含有される両性ポリリジン誘導体以外の成分と同様であり、好ましい態様も同様である。
本実施形態に係る着氷霜抑制剤は、両性ポリリジン誘導体を含む。この両性ポリリジン誘導体は、上記＜アルミニウム製フィン材＞の（着氷霜抑制皮膜層）に記載した両性ポリリジン誘導体と同様のものを用いることができ、好ましい態様も同様である。
また、着氷霜抑制剤に含有される両性ポリリジン誘導体以外の成分は、上記＜アルミニウム製フィン材＞の（着氷霜抑制皮膜層）に含有される両性ポリリジン誘導体以外の成分と同様であり、好ましい態様も同様である。
【実施例0090】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、その趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【0091】
（両性ポリリジン誘導体Ａ－１の合成）
無水グルタル酸（ＧＡ）を、ε－ポリ－Ｌ－リジン（ＪＮＣ株式会社製、２５％水溶液、重量平均分子量約４０００）のアミノ基に対して５０ｍｏｌ％添加し、５０℃で２時間反応させることにより、下記構造式で表される両性ポリリジン誘導体Ａ－１を得た。これはカルボキシル化率５０％のポリマーで中性であることから、そのまま乾燥して粉末化した。
無水グルタル酸（ＧＡ）を、ε－ポリ－Ｌ－リジン（ＪＮＣ株式会社製、２５％水溶液、重量平均分子量約４０００）のアミノ基に対して５０ｍｏｌ％添加し、５０℃で２時間反応させることにより、下記構造式で表される両性ポリリジン誘導体Ａ－１を得た。これはカルボキシル化率５０％のポリマーで中性であることから、そのまま乾燥して粉末化した。
【0092】
【化5】
【0093】
（両性ポリリジン誘導体Ａ－２の合成）
無水グルタル酸に代えて、３，３－ジメチルグルタル酸無水物（ＤＭＧＡ）を用いた以外は両性ポリリジン誘導体Ａ－１の合成と同様にして、下記構造式で表される両性ポリリジン誘導体Ａ－２を得た。これはカルボキシル化率５０％のポリマーで中性であることから、そのまま乾燥して粉末化した。
無水グルタル酸に代えて、３，３－ジメチルグルタル酸無水物（ＤＭＧＡ）を用いた以外は両性ポリリジン誘導体Ａ－１の合成と同様にして、下記構造式で表される両性ポリリジン誘導体Ａ－２を得た。これはカルボキシル化率５０％のポリマーで中性であることから、そのまま乾燥して粉末化した。
【0094】
【化6】
【0095】
（両性ポリリジン誘導体Ａ－３の合成）
３，３－ジメチルグルタル酸無水物（ＤＭＧＡ）の添加量を、ε－ポリ－Ｌ－リジンのアミノ基に対して６５ｍｏｌ％とした以外は、両性ポリリジン誘導体Ａ－２の合成と同様にして、両性ポリリジン誘導体Ａ－３を得た。両性ポリリジン誘導体Ａ－３の構造式は両性ポリリジン誘導体Ａ－２と同様である。
両性ポリリジン誘導体Ａ－３はカルボキシル化率６５％であることから、５ＭのＮａＯＨ溶液にて中和してから乾燥し、粉末化した。
３，３－ジメチルグルタル酸無水物（ＤＭＧＡ）の添加量を、ε－ポリ－Ｌ－リジンのアミノ基に対して６５ｍｏｌ％とした以外は、両性ポリリジン誘導体Ａ－２の合成と同様にして、両性ポリリジン誘導体Ａ－３を得た。両性ポリリジン誘導体Ａ－３の構造式は両性ポリリジン誘導体Ａ－２と同様である。
両性ポリリジン誘導体Ａ－３はカルボキシル化率６５％であることから、５ＭのＮａＯＨ溶液にて中和してから乾燥し、粉末化した。
【0096】
（両性ポリリジン誘導体Ａ－４の合成）
無水グルタル酸に代えて無水コハク酸（ＳＡ）を用い、その添加量をε－ポリ－Ｌ－リジンのアミノ基に対して６５ｍｏｌ％とした以外は両性ポリリジン誘導体Ａ－１の合成と同様にして、下記構造式で表される両性ポリリジン誘導体Ａ－４を得た。これはカルボキシル化率６５％であることから、５ＭのＮａＯＨ溶液にて中和してから乾燥し、粉末化した。
無水グルタル酸に代えて無水コハク酸（ＳＡ）を用い、その添加量をε－ポリ－Ｌ－リジンのアミノ基に対して６５ｍｏｌ％とした以外は両性ポリリジン誘導体Ａ－１の合成と同様にして、下記構造式で表される両性ポリリジン誘導体Ａ－４を得た。これはカルボキシル化率６５％であることから、５ＭのＮａＯＨ溶液にて中和してから乾燥し、粉末化した。
【0097】
【化7】
【0098】
（両性ポリリジン誘導体Ａ－５の合成）
無水コハク酸（ＳＡ）の添加量を、ε－ポリ－Ｌ－リジンのアミノ基に対して５０ｍｏｌ％とした以外は、両性ポリリジン誘導体Ａ－４の合成と同様にして、両性ポリリジン誘導体Ａ－５を得た。これはカルボキシル化率５０％のポリマーで中性であることから、そのまま乾燥して粉末化した。両性ポリリジン誘導体Ａ－５の構造式は両性ポリリジン誘導体Ａ－４と同様である。
無水コハク酸（ＳＡ）の添加量を、ε－ポリ－Ｌ－リジンのアミノ基に対して５０ｍｏｌ％とした以外は、両性ポリリジン誘導体Ａ－４の合成と同様にして、両性ポリリジン誘導体Ａ－５を得た。これはカルボキシル化率５０％のポリマーで中性であることから、そのまま乾燥して粉末化した。両性ポリリジン誘導体Ａ－５の構造式は両性ポリリジン誘導体Ａ－４と同様である。
【0099】
（実施例１）
アルミニウム板として、厚さが０．１ｍｍのＪＩＳ Ｈ ４０００：２０１４に規定されている合金番号１０７０の規格を用いた。アルミニウム板の一方の表面上にリン酸クロメート処理により下地処理層を形成した。
次いで、水を溶媒として、合成した両性ポリリジン誘導体Ａ－１を含む塗料組成物を調製した。この塗料組成物における固形分濃度は５質量％とした。この塗料組成物をアルミニウム板の表面上に、バーコーターを用いて厚さ９μｍで塗布した。その後乾燥させ、２８０℃で焼き付けることによって着氷霜抑制皮膜層を形成し、アルミニウム製フィン材を得た。着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は１．２０ｇ／ｍ２であった。
アルミニウム板として、厚さが０．１ｍｍのＪＩＳ Ｈ ４０００：２０１４に規定されている合金番号１０７０の規格を用いた。アルミニウム板の一方の表面上にリン酸クロメート処理により下地処理層を形成した。
次いで、水を溶媒として、合成した両性ポリリジン誘導体Ａ－１を含む塗料組成物を調製した。この塗料組成物における固形分濃度は５質量％とした。この塗料組成物をアルミニウム板の表面上に、バーコーターを用いて厚さ９μｍで塗布した。その後乾燥させ、２８０℃で焼き付けることによって着氷霜抑制皮膜層を形成し、アルミニウム製フィン材を得た。着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は１．２０ｇ／ｍ２であった。
【0100】
（実施例２）
水を溶媒として、合成した両性ポリリジン誘導体Ａ－３と、架橋剤Ｂ－１であるオキサゾリン基含有ポリマーとを含む塗料組成物を調製した。両性ポリリジン誘導体Ａ－３ １００質量部に対する架橋剤Ｂ－１の添加量は、固形分濃度比で５質量部である。また、塗料組成物における固形分濃度は５質量％とした。
この塗料組成物を、実施例１で用いたものと同じアルミニウム板の表面上に、バーコーターを用いて厚さ７μｍで塗布した。その後乾燥させ、２８０℃で焼き付けることによって着氷霜抑制皮膜層を形成し、アルミニウム製フィン材を得た。着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は０．１３ｇ／ｍ２であった。
水を溶媒として、合成した両性ポリリジン誘導体Ａ－３と、架橋剤Ｂ－１であるオキサゾリン基含有ポリマーとを含む塗料組成物を調製した。両性ポリリジン誘導体Ａ－３ １００質量部に対する架橋剤Ｂ－１の添加量は、固形分濃度比で５質量部である。また、塗料組成物における固形分濃度は５質量％とした。
この塗料組成物を、実施例１で用いたものと同じアルミニウム板の表面上に、バーコーターを用いて厚さ７μｍで塗布した。その後乾燥させ、２８０℃で焼き付けることによって着氷霜抑制皮膜層を形成し、アルミニウム製フィン材を得た。着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は０．１３ｇ／ｍ２であった。
【0101】
（実施例３）
水を溶媒として、合成した両性ポリリジン誘導体Ａ－２と、架橋剤Ｂ－２であるポリエチレングリコールジグリシジルエーテルとを含む塗料組成物を調製した。両性ポリリジン誘導体Ａ－２ １００質量部に対する架橋剤Ｂ－２の添加量は、固形分濃度比で５質量部である。また、塗料組成物における固形分濃度は５質量％とした。
この塗料組成物を、実施例１で用いたものと同じアルミニウム板の表面上に、バーコーターを用いて厚さ７μｍで塗布した。その後乾燥させ、２８０℃で焼き付けることによって着氷霜抑制皮膜層を形成し、アルミニウム製フィン材を得た。着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は０．２４ｇ／ｍ２であった。
水を溶媒として、合成した両性ポリリジン誘導体Ａ－２と、架橋剤Ｂ－２であるポリエチレングリコールジグリシジルエーテルとを含む塗料組成物を調製した。両性ポリリジン誘導体Ａ－２ １００質量部に対する架橋剤Ｂ－２の添加量は、固形分濃度比で５質量部である。また、塗料組成物における固形分濃度は５質量％とした。
この塗料組成物を、実施例１で用いたものと同じアルミニウム板の表面上に、バーコーターを用いて厚さ７μｍで塗布した。その後乾燥させ、２８０℃で焼き付けることによって着氷霜抑制皮膜層を形成し、アルミニウム製フィン材を得た。着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は０．２４ｇ／ｍ２であった。
【0102】
（実施例４）
両性ポリリジン誘導体Ａ－２の代わりに両性ポリリジン誘導体Ａ－５を用いた以外は、実施例３と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は０．０６ｇ／ｍ２であった。
両性ポリリジン誘導体Ａ－２の代わりに両性ポリリジン誘導体Ａ－５を用いた以外は、実施例３と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は０．０６ｇ／ｍ２であった。
【0103】
（実施例５）
両性ポリリジン誘導体Ａ－２の代わりに両性ポリリジン誘導体Ａ－４を用いた以外は、実施例３と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は０．１３ｇ／ｍ２であった。
両性ポリリジン誘導体Ａ－２の代わりに両性ポリリジン誘導体Ａ－４を用いた以外は、実施例３と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は０．１３ｇ／ｍ２であった。
【0104】
（実施例６）
塗料組成物における固形分濃度を３０質量％とした以外は、実施例５と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
塗料組成物における固形分濃度を３０質量％とした以外は、実施例５と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
【0105】
（実施例７）
塗料組成物における固形分濃度を１０質量％とし、バーコーターを用いた塗布の厚みを９μｍとした以外は、実施例５と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は０．５９ｇ／ｍ２であった。
塗料組成物における固形分濃度を１０質量％とし、バーコーターを用いた塗布の厚みを９μｍとした以外は、実施例５と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。着氷霜抑制皮膜層の皮膜量は０．５９ｇ／ｍ２であった。
【0106】
（実施例８）
水を溶媒として、合成した両性ポリリジン誘導体Ａ－４と、架橋剤Ｂ－２であるポリエチレングリコールジグリシジルエーテルと、界面活性剤Ｃ－１であるポリオキシエチレンアルキルエーテル（花王株式会社製、エマルゲン７０５）とを含む塗料組成物を調製した。両性ポリリジン誘導体Ａ－４ １００質量部に対する架橋剤Ｂ－２及び界面活性剤Ｃ－１の添加量は、固形分濃度比でそれぞれ５質量部及び１質量部である。また、塗料組成物における固形分濃度は５質量％とした。
この塗料組成物を、実施例１で用いたものと同じアルミニウム板の表面上に、バーコーターを用いて厚さ７μｍで塗布した。その後乾燥させ、２８０℃で焼き付けることによって着氷霜抑制皮膜層を形成し、アルミニウム製フィン材を得た。
水を溶媒として、合成した両性ポリリジン誘導体Ａ－４と、架橋剤Ｂ－２であるポリエチレングリコールジグリシジルエーテルと、界面活性剤Ｃ－１であるポリオキシエチレンアルキルエーテル（花王株式会社製、エマルゲン７０５）とを含む塗料組成物を調製した。両性ポリリジン誘導体Ａ－４ １００質量部に対する架橋剤Ｂ－２及び界面活性剤Ｃ－１の添加量は、固形分濃度比でそれぞれ５質量部及び１質量部である。また、塗料組成物における固形分濃度は５質量％とした。
この塗料組成物を、実施例１で用いたものと同じアルミニウム板の表面上に、バーコーターを用いて厚さ７μｍで塗布した。その後乾燥させ、２８０℃で焼き付けることによって着氷霜抑制皮膜層を形成し、アルミニウム製フィン材を得た。
【0107】
（実施例９）
界面活性剤を、Ｃ－１であるポリオキシエチレンアルキルエーテルに代えて、Ｃ－２であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー（三洋化成工業株式会社製、ニューポールＰＥ－６４）を用いた以外は、実施例８と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
界面活性剤を、Ｃ－１であるポリオキシエチレンアルキルエーテルに代えて、Ｃ－２であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー（三洋化成工業株式会社製、ニューポールＰＥ－６４）を用いた以外は、実施例８と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
【0108】
（実施例１０）
界面活性剤を、Ｃ－１であるポリオキシエチレンアルキルエーテルに代えて、Ｃ－３であるエチレンジアミンポリオキシプロピレン－ポリオキシエチレン縮合物（株式会社ＡＤＥＫＡ製、プルロニックＴＲ－９１３Ｒ）を用いた以外は、実施例８と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
界面活性剤を、Ｃ－１であるポリオキシエチレンアルキルエーテルに代えて、Ｃ－３であるエチレンジアミンポリオキシプロピレン－ポリオキシエチレン縮合物（株式会社ＡＤＥＫＡ製、プルロニックＴＲ－９１３Ｒ）を用いた以外は、実施例８と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
【0109】
（実施例１１）
水：ブタノール＝１００：５（質量比）を溶媒として、合成した両性ポリリジン誘導体Ａ－４と、架橋剤Ｂ－２であるポリエチレングリコールジグリシジルエーテルと、界面活性剤Ｃ－２であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー（三洋化成工業株式会社製、ニューポールＰＥ－６４）とを含む塗料組成物を調製した。両性ポリリジン誘導体Ａ－４ １００質量部に対する架橋剤Ｂ－２及び界面活性剤Ｃ－２の添加量は、固形分濃度比でそれぞれ５質量部及び１質量部である。また、塗料組成物における固形分濃度は３．７質量％とした。
この塗料組成物を、実施例１で用いたものと同じアルミニウム板の表面上に、バーコーターを用いて厚さ９μｍで塗布した。その後乾燥させ、２８０℃で焼き付けることによって着氷霜抑制皮膜層を形成し、アルミニウム製フィン材を得た。
水：ブタノール＝１００：５（質量比）を溶媒として、合成した両性ポリリジン誘導体Ａ－４と、架橋剤Ｂ－２であるポリエチレングリコールジグリシジルエーテルと、界面活性剤Ｃ－２であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー（三洋化成工業株式会社製、ニューポールＰＥ－６４）とを含む塗料組成物を調製した。両性ポリリジン誘導体Ａ－４ １００質量部に対する架橋剤Ｂ－２及び界面活性剤Ｃ－２の添加量は、固形分濃度比でそれぞれ５質量部及び１質量部である。また、塗料組成物における固形分濃度は３．７質量％とした。
この塗料組成物を、実施例１で用いたものと同じアルミニウム板の表面上に、バーコーターを用いて厚さ９μｍで塗布した。その後乾燥させ、２８０℃で焼き付けることによって着氷霜抑制皮膜層を形成し、アルミニウム製フィン材を得た。
【0110】
（実施例１２）
塗料組成物における固形分濃度を５質量％とした以外は、実施例１１と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
塗料組成物における固形分濃度を５質量％とした以外は、実施例１１と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
【0111】
（実施例１３）
塗料組成物における固形分濃度を１０質量％とした以外は、実施例１１と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
塗料組成物における固形分濃度を１０質量％とした以外は、実施例１１と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
【0112】
（実施例１４）
アルミニウム板と着氷霜抑制皮膜層との間に耐食性皮膜層を形成した以外は、実施例５と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
耐食性皮膜層は、ポリビニルアルコール－ポリビニルピロリドン共重合体及びメラミン樹脂を含む塗料組成物をアルミニウム板の表面上に塗布、乾燥し、２８０℃で焼き付けることにより形成した。着氷霜抑制皮膜層と耐食性皮膜層の合計の皮膜量は０．６９ｇ／ｍ２であった。
アルミニウム板と着氷霜抑制皮膜層との間に耐食性皮膜層を形成した以外は、実施例５と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
耐食性皮膜層は、ポリビニルアルコール－ポリビニルピロリドン共重合体及びメラミン樹脂を含む塗料組成物をアルミニウム板の表面上に塗布、乾燥し、２８０℃で焼き付けることにより形成した。着氷霜抑制皮膜層と耐食性皮膜層の合計の皮膜量は０．６９ｇ／ｍ２であった。
【0113】
（実施例１５）
アルミニウム板と着氷霜抑制皮膜層との間に親水性皮膜層を形成した以外は、実施例５と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
親水性皮膜層は、珪酸ナトリウムを含む塗料組成物をアルミニウム板の表面上に塗布、乾燥し、２８０℃で焼き付けることにより形成した。着氷霜抑制皮膜層と親水性皮膜層の合計の皮膜量は１．２５ｇ／ｍ２であった。
アルミニウム板と着氷霜抑制皮膜層との間に親水性皮膜層を形成した以外は、実施例５と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
親水性皮膜層は、珪酸ナトリウムを含む塗料組成物をアルミニウム板の表面上に塗布、乾燥し、２８０℃で焼き付けることにより形成した。着氷霜抑制皮膜層と親水性皮膜層の合計の皮膜量は１．２５ｇ／ｍ２であった。
【0114】
（実施例１６）
着氷霜抑制皮膜層となる塗料組成物における固形分濃度を１０質量％とし、バーコーターを用いた塗布の厚みを９μｍとしたこと、及び、アルミニウム板と着氷霜抑制皮膜層との間に耐食性皮膜層を形成した以外は、実施例９と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
耐食性皮膜層は、ポリアクリル酸（重量平均分子量２５００００）及びポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを含む塗料組成物をアルミニウム板の表面上に塗布、乾燥し、２８０℃で焼き付けることにより形成した。着氷霜抑制比悪相と耐食性皮膜層の合計の皮膜量は０．８４ｇ／ｍ２であった。
着氷霜抑制皮膜層となる塗料組成物における固形分濃度を１０質量％とし、バーコーターを用いた塗布の厚みを９μｍとしたこと、及び、アルミニウム板と着氷霜抑制皮膜層との間に耐食性皮膜層を形成した以外は、実施例９と同様にしてアルミニウム製フィン材を得た。
耐食性皮膜層は、ポリアクリル酸（重量平均分子量２５００００）及びポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを含む塗料組成物をアルミニウム板の表面上に塗布、乾燥し、２８０℃で焼き付けることにより形成した。着氷霜抑制比悪相と耐食性皮膜層の合計の皮膜量は０．８４ｇ／ｍ２であった。
【0115】
（比較例１）
実施例１と同様のアルミニウム板を用いて、その表面上に親水性皮膜層を形成したアルミニウム製フィン材を得た。親水性皮膜層は、実施例１５と同様のものを用いた。
実施例１と同様のアルミニウム板を用いて、その表面上に親水性皮膜層を形成したアルミニウム製フィン材を得た。親水性皮膜層は、実施例１５と同様のものを用いた。
【0116】
（比較例２）
実施例１と同様のアルミニウム板を用いて、その表面上に耐食性皮膜層を形成したアルミニウム製フィン材を得た。耐食性皮膜層は、ポリビニルアルコール及びチタンラクテートを含む塗料組成物をアルミニウム板の表面上に塗布、乾燥し、２８０℃で焼き付けることにより形成した。
実施例１と同様のアルミニウム板を用いて、その表面上に耐食性皮膜層を形成したアルミニウム製フィン材を得た。耐食性皮膜層は、ポリビニルアルコール及びチタンラクテートを含む塗料組成物をアルミニウム板の表面上に塗布、乾燥し、２８０℃で焼き付けることにより形成した。
【0117】
（比較例３）
実施例１と同様のアルミニウム板を用いて、その表面上に親水性皮膜層を形成したアルミニウム製フィン材を得た。親水性皮膜層は、エポキシ樹脂を含む塗料組成物をアルミニウム板の表面上に塗布、乾燥し、２８０℃で焼き付けることにより形成した。
実施例１と同様のアルミニウム板を用いて、その表面上に親水性皮膜層を形成したアルミニウム製フィン材を得た。親水性皮膜層は、エポキシ樹脂を含む塗料組成物をアルミニウム板の表面上に塗布、乾燥し、２８０℃で焼き付けることにより形成した。
【0118】
（比較例４）
実施例１と同様のアルミニウム板を用いて、その表面上に親水性皮膜層を形成したアルミニウム製フィン材を得た。親水性皮膜層は、変性ポリアクリル酸を含む塗料組成物をアルミニウム板の表面上に塗布、乾燥し、２８０℃で焼き付けることにより形成した。
実施例１と同様のアルミニウム板を用いて、その表面上に親水性皮膜層を形成したアルミニウム製フィン材を得た。親水性皮膜層は、変性ポリアクリル酸を含む塗料組成物をアルミニウム板の表面上に塗布、乾燥し、２８０℃で焼き付けることにより形成した。
【0119】
上記で得られたアルミニウム製フィン材の構成を表１にまとめて示す。表１中、「－」とは、その皮膜層が形成されていないこと、又は、その成分が添加されていないことを意味する。
【0120】
【表1】
【0121】
（評価：着氷霜抑制性）
アクリル製の筒の内側上部に、冷媒流路、ペルティエ素子及び空気流路を備える銅板を配設し、この装置を温度１０℃、相対湿度５５％の環境下に配設した。銅板上であって上記筒内部の空気と接する位置にフィン材を配設した。次いで、上記筒内部に１．５ｍ／秒の風速で送風した。
上記工程後、上記筒内部への送風を同じ風速で続けながら、上記銅板を冷却し、表面温度を－７．５℃とし、意図的にフィン材の表面に結露水を付着させた。
フィン材の結露水が付着する側にデジタルマイクロスコープを設置し、フィン材表面の結露水及び霜の様子を観察した。冷却を開始してから霜が形成され始めるまでの時間を「着氷霜遅延時間」として計測し、着氷霜抑制効果の評価を行った。
評価基準は下記のとおりであり、結果を表２の「着氷霜抑制性」に示す。
Ａ 非常に良好（合格）：着氷霜遅延時間が３０分以上
Ｂ 良好（合格）：着氷霜遅延時間が１５分以上３０分未満
Ｃ 不良（不合格）：着氷霜遅延時間が１５分未満
アクリル製の筒の内側上部に、冷媒流路、ペルティエ素子及び空気流路を備える銅板を配設し、この装置を温度１０℃、相対湿度５５％の環境下に配設した。銅板上であって上記筒内部の空気と接する位置にフィン材を配設した。次いで、上記筒内部に１．５ｍ／秒の風速で送風した。
上記工程後、上記筒内部への送風を同じ風速で続けながら、上記銅板を冷却し、表面温度を－７．５℃とし、意図的にフィン材の表面に結露水を付着させた。
フィン材の結露水が付着する側にデジタルマイクロスコープを設置し、フィン材表面の結露水及び霜の様子を観察した。冷却を開始してから霜が形成され始めるまでの時間を「着氷霜遅延時間」として計測し、着氷霜抑制効果の評価を行った。
評価基準は下記のとおりであり、結果を表２の「着氷霜抑制性」に示す。
Ａ 非常に良好（合格）：着氷霜遅延時間が３０分以上
Ｂ 良好（合格）：着氷霜遅延時間が１５分以上３０分未満
Ｃ 不良（不合格）：着氷霜遅延時間が１５分未満
【0122】
（評価：親水性）
室温において、アルミニウム製フィン材の表面に約２μＬの純水を滴下し、液滴（純水）の接触角を、接触角測定器（協和界面科学社製、ＣＡ－０５型）を用いて測定した。評価基準は下記のとおりであり、結果を表２の「親水性」に示す。
Ａ 極めて良好（合格）：接触角が２０°未満
Ｂ 非常に良好（合格）：接触角が２０°以上４０°未満
Ｃ 良好（合格）：接触角が４０°以上６０°未満
Ｄ 不良（不合格）：接触角が６０°以上
室温において、アルミニウム製フィン材の表面に約２μＬの純水を滴下し、液滴（純水）の接触角を、接触角測定器（協和界面科学社製、ＣＡ－０５型）を用いて測定した。評価基準は下記のとおりであり、結果を表２の「親水性」に示す。
Ａ 極めて良好（合格）：接触角が２０°未満
Ｂ 非常に良好（合格）：接触角が２０°以上４０°未満
Ｃ 良好（合格）：接触角が４０°以上６０°未満
Ｄ 不良（不合格）：接触角が６０°以上
【0123】
（評価：親水性の耐久性）
得られたアルミニウム製フィン材を純水に１６時間浸漬した後、８０℃で３時間乾燥し、室温に戻した後、上記と同様にして液滴（純水）の接触角を測定した。評価基準は下記のとおりであり、結果を表２の「耐久性（親水性）」に示す。なお、表２中「－」とは未測定であることを示す。
Ａ 極めて良好（合格）：接触角が２０°未満
Ｂ 非常に良好（合格）：接触角が２０°以上４０°未満
Ｃ 良好（合格）：接触角が４０°以上６０°未満
Ｄ 不良（不合格）：接触角が６０°以上
得られたアルミニウム製フィン材を純水に１６時間浸漬した後、８０℃で３時間乾燥し、室温に戻した後、上記と同様にして液滴（純水）の接触角を測定した。評価基準は下記のとおりであり、結果を表２の「耐久性（親水性）」に示す。なお、表２中「－」とは未測定であることを示す。
Ａ 極めて良好（合格）：接触角が２０°未満
Ｂ 非常に良好（合格）：接触角が２０°以上４０°未満
Ｃ 良好（合格）：接触角が４０°以上６０°未満
Ｄ 不良（不合格）：接触角が６０°以上
【0124】
【表2】
【0125】
上記結果から、着氷霜抑制皮膜層を形成することにより、着氷霜の形成を効果的に抑制できることが分かった。また、着氷霜抑制皮膜層に架橋剤や界面活性剤を添加することで、良好な親水性も実現でき、場合によっては、親水性皮膜層の役割を兼ねることができる。また、耐久性が向上したことから、着氷霜抑制皮膜層は、従来のアルミニウム製フィン材にも設けられている親水性皮膜層等が形成されていても、それら皮膜層による効果を妨げることなく、両皮膜層の効果をそれぞれ発揮できることも確認された。
【符号の説明】
【0126】
１ アルミニウム板
２ 皮膜層
２ａ 着氷霜抑制皮膜層
２ｂ 耐食性皮膜層
２ｃ 親水性皮膜層
２ｄ 潤滑性皮膜層
１０ アルミニウム製フィン材
２ 皮膜層
２ａ 着氷霜抑制皮膜層
２ｂ 耐食性皮膜層
２ｃ 親水性皮膜層
２ｄ 潤滑性皮膜層
１０ アルミニウム製フィン材
【図1】
【図2】